生物质乙醇迎来全新战略使命

近日，笔者随中国石油和化学工业联合会代表团出访全球第二大生物质乙醇生产与消费国——巴西，深入了解该国生物质乙醇及生物制造业发展情况，由此也对绿色燃料产业有了更深的思考。我认为，在时代大变局下，能源转型与碳中和目标正赋予生物质乙醇以全新的战略使命——由传统的交通燃料，进化为“燃料+化工+新材料”三位一体的复合产品。

当前，在碳中和目标背景下，能源系统正在发生根本性改变。太阳能、风能等可再生能源的飞速发展使电力在中国正在成为最廉价、最清洁的能源载体。通过Power-to-X（电转X）路径制取的氢、氨、醇等合成燃料，其成本瓶颈逐渐从能源获取转向转化效率与设备投资，以及相应的商业模式和运行方式。这一变化改善了绿色燃料的经济性，使其不再局限于化石燃料的补充替代品，同时也成为可再生能源系统的重要转换和安全载体。

绿色燃料的能源安全属性决定了其发展的战略必然性，能源系统属性界定了其在可再生能源体系中的功能边界，而碳资源属性则揭示了其在深度脱碳中的不可替代本质。安全、系统、资源三重属性叠加，则共同定义了绿色燃料在碳中和背景下的不可替代位置。

在绿色燃料转型升级的背景下，不同技术路径开展了多方向尝试。其中，生物质乙醇是最早实现规模化生产的液体生物燃料之一。经过数十年的发展，生物质乙醇已成为全球应用最成熟的生物燃料之一。全球燃料乙醇市场已发展为规模突破百亿美元的成熟产业，并构建起完备的国际生产与贸易体系。其中，美国和巴西占据主导地位，两国产量合计约占全球80%；印度和中国则紧随其后，产量分列全球第三和第四。

从市场规模看，2024年全球燃料乙醇市场规模达852亿美元，预计到2033年将增长至1124.9亿美元；全球超过250个生物乙醇厂正在运营，年产能从5000吨到50万吨不等。

生物质乙醇的重要应用领域之一是交通运输。生物燃料乙醇占该领域生物燃料消费量的近30%。生物质乙醇制取方法为将生物质中的糖分、淀粉或纤维素发酵转化，再经过脱水提纯，使之达到99%的高纯度。其环境效益已得到充分验证：与汽油相比，乙醇可减少高达50%的温室气体排放。第一代生物质乙醇以玉米、甘蔗等粮食或糖料作物为原料，主要用于与汽油以一定比例混合，作为降低碳强度的车用燃料，在美国、巴西等国家仍具有现实基础和规模优势。目前全球已有超过65个国家实施了乙醇混合指令，混合比例从5%到30%不等；超过130个国家在2023年引入或加强了生物燃料混合政策。

在新的能源体系框架下，生物质乙醇的应用范围正逐步突破传统汽油掺混领域，呈现向更广泛产业部门延伸的趋势。应用场景的多元化，也进一步推动生物质乙醇从单一燃料向多功能平台型产品升级。

除传统车用燃料外，高纯度生物质乙醇可作为核心平台化合物，延伸生产乙烯、聚乙烯、乙酸、乙酯等关键化工中间体；同时，在氢能、生物航油等新兴领域，生物质乙醇可通过催化重整、加氢改性等工艺实现耦合利用，成为跨能源形态、跨产业链条的关键衔接产品。随着非粮原料供给体系持续完善、生物质乙醇制备技术不断迭代，以及“双碳”目标下低碳产品需求增长，生物质乙醇将突破传统生物燃料的定位局限，逐步构建起“燃料+化工+新材料”应用新格局，成为支撑多领域绿色低碳转型的重要生物质基产品。

基于上述优势，生物质乙醇的产业发展有望在三个方向实现创新性应用：一是作为绿色船用燃料进行直接或掺混加注，继续在交通燃料领域发挥替代作用；二是通过乙醇转航煤（AtJ）技术规模化生产可持续航空燃料（SAF），具有原料充足的优势；三是作为可再生碳源进入绿色化工体系，通过脱水制乙烯等路径生产生物基化学品，从而在材料和化工产业中发挥作用。

作者：中国石油和化学工业联合会副秘书长 庞广廉